The effect of curing modes and times of Third-Generation led LCU on the mechanical properties of nanocomposites / Efecto del modo y tiempo de fotocurado de la lámpara LCU Led de tercera generación en las propiedades mecánicas de los nanocompuestos

Abstract This study evaluates the effect of curing modes and times on the mechanical properties of nanocomposites. Two nanocomposite resins were investigated: suprananohybrid (Estelite Posterior Quick; EP) and nanohybrid (Solare X; SX). They were polymerized with a light-emitting diode light-curing units (LED LCU, Valo) as follows: standard mode for 20s (ST20), high power mode for 12s (HP12), high power mode for 20s (HP20), extra power mode for 6s (XP6), and extra power mode for 20s (XP20). For Vickers microhardness (HV), disc-shaped specimens were fabricated (n=10). For the three-point bending test, bar-shaped specimens were fabricated (n=10). Flexural strength and resilience modulus were calculated. The fractured surfaces and specimen surfaces of composites were observed using scanning electron microscopy. The data were analyzed with repeated measures ANOVA, two-way variance, and Bonferroni tests (p<0.05). On the top and bottom surfaces of the EP nanocomposite resin, ST20 and HP12 revealed statistically higher HV than with XP6. Moreover, HP20 and XP20 had statistically higher HV than HP12 and XP6. For the SX nanocomposite resin, HP20 had statistically higher HV than HP12. For EP and SX, there were no significant differences in flexural strength and resilience modulus regarding the curing modes and times. Furthermore, SX demonstrated lower mechanical properties than EP. Scanning electron microscopy indicated that both nanocomposites had similar surface appearances. However, with all curing modes and times, SX exhibited layered fractures and more crack formations than EP. Different curing modes and times could influence the microhardness of nanocomposites.

Resumen Este estudio evalúa el efecto del modo y tiempo de fotocurado sobre las propiedades mecánicas de los nanocompuestos. Se investigaron dos resinas nanocompuestas: supra-nanohíbrida (Estelite Posterior Quick; EP) y nanohíbrida (Solare X; SX). Se polimerizaron con unidades de fotopolimerización de diodos emisores de luz (LED LCU, Valo) de la siguiente manera: modo estándar durante 20s (ST20), modo de alta potencia durante 12s (HP12), modo de alta potencia durante 20s (HP20) , modo extra power durante 6s (XP6) y modo extra power durante 20s (XP20). Para la microdureza Vickers (HV), se fabricaron especímenes en forma de disco (n=10). Para el ensayo de flexión de tres puntos, se fabricaron probetas en forma de barra (n=10). Se calcularon la resistencia a la flexión y el módulo de resistencia. Las superficies fracturadas se observaron mediante microscopía electrónica de barrido. Los datos se analizaron con ANOVA varianza de dos vías y pruebas de Bonferroni (p<0,05). En las superficies superior e inferior de la resina nanocompuesta EP, ST20 y HP12 revelaron un HV estadísticamente mayor que con XP6. Además, HP20 y XP20 tenían un HV estadísticamente más alto que HP12 y XP6. Para la resina nanocompuesta SX, HP20 tenía un HV estadísticamente más alto que HP12. Para EP y SX, no hubo diferencias significativas en la resistencia a la flexión y el módulo de resistencia con respecto al modo y tiempo de fotocurado. Además, SX demostró propiedades mecánicas inferiores que EP. La microscopía electrónica de barrido indicó que ambos nanocompuestos son similares en la superficie. Sin embargo, SX exhibió fracturas en capas y más formaciones de grietas que EP. Diferentes modos y tiempos de fotocurado podrían influir en la microdureza de los nanocompuestos.

Síntesis y caracterización de nanocompuestos Fe3O4/Ag: su efecto contra Enterobacter aerogenes y Enterococcus faecaiis / Synthesisandcharacterization of nanocompounds Fe3O4/Ag: its effect against Enterobacter aerogenes and Enterococcus faecaiis / Síntese e caracterização de nanocompósitos Fe3O4/Ag: seu efeito contra Enterobacter aerogenes e Enterococcus faecaiis

Resumen En el presente trabajo, se reporta la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de magnetita/plata (Fe3O4/Ag) para el estudio de sus propiedades antibacterianas frente a las bacterias Enterobacter aerogenes (Gram-negativa) y Enterococcus faecaiis (Gram-positiva). Las nanopartículas magnéticas de magnetita (MNPs) se sintetizaron por el método de solgel, usando bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Posteriormente, en la dispersión coloidal de magnetita, se llevó a cabo la reducción química in situ de iones de plata, usando glucosa como agente reductor y polivinilpirrolidona (PVP) como agente dispersante, para obtener un nanocompuesto magnético Fe3O4/Ag. El análisis morfológico y espectroscópico de las nanopartículas de Fe3O4 y del nanocompuesto de Fe3O4/Ag fue realizado mediante la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), Raman, y Mössbauer (MS), además de la técnica de difracción de rayos X (DRX), la microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS). Las nanopartículas de Fe3O4 resultaron esféricas con un diámetro medio de 10 nm y el nanocompuesto de Fe3O4/Ag con un tamaño medio de 28 nm, el test antibacteriano indicó que el uso del nanocompuesto de Fe3O4/Ag a una concentración de 5 mg'mL-1 permite una inhibición total del crecimiento de los microorganismos estudiados a partir de una concentración inicial 108 bacterias mL-1.

Abstract In the present study, we report the synthesis and characterization of magnetite/silver magnetic nanoparticles (Fe3O4/Ag) and the study of their antibacterial properties against the bacteria Enterobacter aerogenes (Gramnegative) and Enterococcus faecaiis (Grampositive). Magnetite magnetic nanoparticles (MNPs) were prepared by a sol-gel method using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), as a surfactant, followed by in-situ chemical reduction of silver ions by glucose, and polyvinylpyrrolidone (PVP), as a dispersive agent, to obtain the antibacterial nanocomposite of Fe3O4/Ag. Morphological and spectroscopic studies of magnetite nanoparticles and nanocomposite were carried out using the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, Mössbauer spectroscopy (MS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Spherical Fe3O4 MNPs showed an average diameter of 10 nm and the average size for nanocomposite was 28 nm. The antibacterial test indicated that the use of the nanocomposite of Fe3O4/Ag at a concentration of 5 mg'mL-1 allowed a total inhibition of the growth of the microorganisms studied from an initial concentration of 108 bacteria mL-1.

Resumo No presente trabalho, relatamos a síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de magnetita/prata (Fe3O4/Ag) e o estudo de suas propriedades antibacterianas contra as bactérias Enterobacter aerogenes (Gram-negativo) e Enterococcus faecaiis (Gram-positiva). Nanopartículas magnéticas de magnetita (MNPs) foram sintetizadas pelo método solgel usando o bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Posteriormente, na dispersão coloidal de magnetita, a redução química in situ dos íons de prata foi realizada utilizando-se glicose, como agente redutor, e polivinilpirrolidona (PVP), como agente dispersante, para obter um nanocompósito magnético Fe3O4/Ag. A análise morfológica e espectroscópica das nanopartículas de Fe3O4 e do nanocompuesto de Fe3O4/Ag conduziu-se através da espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier (FTIR), Raman, e Mössbauer (MS), además da técnica de raio X da deformação (DRX), a microscopia eletrônica de barrido (SEM) e a espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). As nanopartículas de Fe O têm formas esféricas com um diâmetro médio de 10 nm e o nanocompósito de Fe3O4/Ag com um tamanho promédio de 28 nm. O teste antibacteriano indicou que o uso do nanocompósito Fe3O4/Ag na concentração de 5 mg'mL-1 permitiu inibir totalmente o crescimento dos microrganismos estudados a partir de uma concentração inicial de 108 bactérias mL-1.